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Calorimétrie - incertitudes

Posté par
happy1
01-12-18 à 00:07

Bonjour,

Nous avons effectué un TP de calorimétrie il y a quelques jours, et je suis un peu perdue.
Nous avons réalisé une première expérience, consistant à mélanger deux masses M1 et M2 d'eau (à des températures respectives T1 et T2).

Dans le compte-rendu, il nous est demandé de préciser les incertitudes pour chaque valeur.

Dans notre cas, on a:

M1= 61,2kg  et  M2= 54 kg; T1= 21,2°C  et  T2 = 74,8°C

On nous a dit que le thermomètre avait une précision à 0,3°C près. Cela veut dire qu'on a une incertitude de 0,3°C sur la temperature ?
Comment déterminer les incertitudes sur les valeurs de M1 et M2 ?

On nous demande également de calculer l'incertitude sur Teq (la température du mélange à l'equilibre).

Teq = \frac{M1T1+M2T2}{M1+M2}

Pourriez vous me donner une piste sur la manière de procéder ?

Merci beaucoup !

Posté par
vanoise
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 12:04

Bonjour
As-tu suivi un cours sur la notion d'incertitude, la notion de niveau de confiance, la notion d'incertitude relative... ?
Je suis un peu gêné pour te répondre car plusieurs présentations différentes du problème existent et sans connaître la façon dont procède ton professeur...
Je préférerais que tu commences par fournir des éléments de réponses en posant des questions précises sur ce que tu ne comprends pas !

Posté par
vanoise
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 12:51

Pour t'aider un peu :
voici une présentation " à l'ancienne" du calcul d'incertitude : voir les cinq premières pages de ce document :

voici une étude plus récente qui tient compte du "niveau de confiance" :

Laquelle des deux présentations correspond le mieux aux attentes de ton professeur ?

Posté par
happy1
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 13:00

Bonjour,

Je n'ai pas suivi de cours sur la notion d'incertitude (je n'étais pas dans une filière scientifique initialement).
J'ai vu après recherche que l'incertitude surM1et M2 était inscrite au dos de la balance.

Mais je ne vois toujours pas comment calculer l'incertitude sur Teq.

Dans un livre que j'ai trouvé, il est question de la "méthode des différentielles totales exactes".

Est-ce que je peux poser:


\triangle Teq = (\frac{\partial Teq}{\partial M1} \times \triangle M1)+(\frac{\partial Teq}{M2} \times \triangle M2)+....

Et ainsi de suite (en partant du principe que Teq est une fonction de M1,M2,T1 et T2.

Merci

Posté par
happy1
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 13:11

Merci pour les liens, je ne sais pas quelle est la présentation attendue.
On nous a fourni un guide avec les données qui doivent figurer dans le compte rendu.
Il est juste écrit :

M1 = ...g \pm ...g ; T1 =... °C \pm ....°C

M2 = ...g \pm .... g ; T2=....°C \pm ....°C

Teq = ... \pm .... °C

Posté par
vanoise
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 14:03

Si on définit l'erreur comme la différence entre la valeur mesurée et la valeur réelle, cette erreur est évidemment inconnue puisque la valeur réelle est inconnue. On peut cependant donner une estimation de l'erreur maximale susceptible d'être commise. Par exemple, pour un thermomètre numérique qui indique 74,8°C, on peut estimer que la valeur réelle est comprise entre (74,8-0,3)°C et (74,8+0,3)°C ; O)3°C constitue l'incertitud absolue sur la température .
Dans la formulation "à l'ancienne", tu peux effectivement, sous réserve que les incertitudes relatives sur les différentes mesures sont faibles(inférieures à 10%), utiliser la formule que tu as indiquée. Je te laisse calculer tes 4 dérivées partielles. Demande de l'aide si tu ne t'en sors pas !

Posté par
happy1
re : Calorimétrie - incertitudes 01-12-18 à 19:41

Bonsoir,  merci beaucoup pour vos explications !



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